在火力發(fā)電廠中,水汽系統(tǒng)中的微量鐵(Fe)和銅(Cu)超標會引發(fā)設(shè)備腐蝕、結(jié)垢甚至爆管事故,嚴重影響機組的安全與壽命。因此,定期檢測鐵、銅含量不僅是行業(yè)慣例,更是國家強制標準的要求。
鐵和銅對電廠系統(tǒng)的影響
在高溫高壓環(huán)境下,鍋爐給水、凝結(jié)水及蒸汽系統(tǒng)對金屬離子極為敏感:
鐵離子(Fe2?/Fe3?):主要來源于管道腐蝕產(chǎn)物,會在鍋爐受熱面沉積形成氧化鐵垢,降低傳熱效率,嚴重時導(dǎo)致“垢下腐蝕”。

銅離子(Cu2?):多來自凝汽器黃銅管或銅合金部件腐蝕,沉積在汽輪機葉片上影響動平衡,還可能催化其他金屬的腐蝕反應(yīng)。
據(jù)《中國電力年鑒2023》統(tǒng)計,約27%的非計劃停機事件與水汽系統(tǒng)金屬腐蝕相關(guān),其中鐵、銅超標是主要誘因之一。
國家標準與檢測方法
我國對電廠水汽中鐵、銅的檢測有明確規(guī)范:
DL/T 502.25-2019:《火力發(fā)電廠水汽分析方法 第25部分:鐵的測定(磺基水楊酸分光光度法)》
DL/T 502.26-2019:《銅的測定(雙環(huán)己酮草酰二腙分光光度法)》
這些標準規(guī)定了檢測范圍、試劑配制、操作步驟及儀器要求,強調(diào)使用高靈敏度、低檢出限的分光光度法進行微量金屬分析,確保結(jié)果準確可靠。
小貼士:標準要求鐵檢測下限需達0.1 μg/L,銅則為0.5 μg/L,普通水質(zhì)儀難以滿足,必須采用專用微量分析設(shè)備。
電廠常用的鐵、銅檢測儀器
目前主流檢測方式分為兩類:
1. 實驗室臺式分析儀
原理:基于分光光度法,配合顯色反應(yīng)定量。
優(yōu)勢:精度高、穩(wěn)定性好、符合國標方法。
應(yīng)用場景:化驗室對給水、爐水、凝結(jié)水的定期抽檢。
2. 便攜式或在線監(jiān)測儀設(shè)備
便攜式:適合現(xiàn)場應(yīng)急檢測或巡檢。
在線式:可實時傳輸數(shù)據(jù)至DCS系統(tǒng),實現(xiàn)預(yù)警聯(lián)動。
真實案例:某600MW火電廠如何避免“鐵垢危機”?
2023年,華北某電廠在機組大修后啟動初期,發(fā)現(xiàn)高壓加熱器壓差異常升高?;炇沂褂梅螪L/T 502.25標準的微量鐵分析儀檢測儀發(fā)現(xiàn),凝結(jié)水中鐵含量高達85 μg/L(正常應(yīng)<10 μg/L)。經(jīng)排查,系停機期間未充分鈍化處理,導(dǎo)致碳鋼管道大面積腐蝕。電廠立即加強沖洗,并啟用高精度鐵分析儀每日監(jiān)控,兩周后鐵含量降至3 μg/L以下,成功避免了一次潛在爆管風(fēng)險。
該案例印證了:精準、高頻的鐵銅檢測是預(yù)防性維護的核心環(huán)節(jié)。
如何選擇合適的檢測儀器?
選購電廠用鐵、銅分析儀時,建議關(guān)注以下技術(shù)指標:
測量范圍:鐵應(yīng)覆蓋0–200 μg/L,銅0–50 μg/L。
分辨率:至少0.1 μg/L。
重復(fù)性:≤1.0% F.S(滿量程)。
是否支持國標方法:確認儀器依據(jù)DL/T 502系列開發(fā)。
數(shù)據(jù)存儲與追溯:支持斷電保存、歷史查詢,便于審計。
此外,儀器應(yīng)具備自動空白校準、計時提醒、中文界面等功能,降低人為誤差,提升化驗效率。電廠鍋爐水微量鐵含量分析儀,能測鐵和銅,檢測限低至1 μg/L,常用于大型電廠實驗室。
日常維護與保養(yǎng)建議
即使儀器性能優(yōu)越,也需規(guī)范維護:
每周清洗:用超純水清洗比色皿,防止殘留污染。
每月校準:校準一次零點和標準曲線。
每季度檢查:檢查光源穩(wěn)定性(尤其冷光源壽命通常>5萬小時)。
試劑管理:試劑現(xiàn)配現(xiàn)用,避免顯色劑失效導(dǎo)致結(jié)果偏差。
這些細節(jié)看似瑣碎,卻是保障數(shù)據(jù)可信度的關(guān)鍵。
結(jié)語
鐵和銅雖是微量成分,卻能撬動整個電廠的安全杠桿。選擇符合國家標準、性能穩(wěn)定的分析儀器,建立科學(xué)的檢測頻次與預(yù)警機制,才是現(xiàn)代電廠精益運維的基石。如果你正在為電廠水質(zhì)管理尋找可靠方案,不妨從一臺高精度的微量金屬分析儀開始——畢竟,看不見的風(fēng)險,才最危險。
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